• Smart Structures and Systems
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• 제30권6호
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• pp.571-582
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• 2022

Optimal life-cycle management is a challenging issue for deteriorating regional bridges. Due to the complexity of regional bridge structural conditions and a large number of inspection and maintenance actions, decision-makers generally choose traditional passive management strategies. They are less efficiency and cost-effectiveness. This paper suggests a deep reinforcement learning framework employing double-deep Q-networks (DDQNs) to improve the life-cycle management of deteriorating regional bridges to tackle these problems. It could produce optimal maintenance plans considering restrictions to maximize maintenance cost-effectiveness to the greatest extent possible. DDQNs method could handle the problem of the overestimation of Q-values in the Nature DQNs. This study also identifies regional bridge deterioration characteristics and the consequence of scheduled maintenance from years of inspection data. To validate the proposed method, a case study containing hundreds of bridges is used to develop optimal life-cycle management strategies. The optimization solutions recommend fewer replacement actions and prefer preventative repair actions when bridges are damaged or are expected to be damaged. By employing the optimal life-cycle regional maintenance strategies, the conditions of bridges can be controlled to a good level. Compared to the nature DQNs, DDQNs offer an optimized scheme containing fewer low-condition bridges and a more costeffective life-cycle management plan.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2006년도 정기 학술대회 논문집
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• pp.557-564
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• 2006

Life-cycle performance and maintaining cost predictions are required for the effective management for bridges. In Korea, the importance of management of bridges has been recognized over the past two decades, resulting in the development of databases and various bridge management support tools by both government and private sectors. However, none of these tools has truly included the expected features of the bridge management system (EMS) for the next generation such as the quantification of the effects of maintenance interventions on bridge condition and safety. In this paper, a novel quantification process to simulate the life-cycle performance of steel box bridges has been developed. The process is based on the Response Surface method. Various performance-related variables aloe investigated to identify a set of significant design variables to construct the response surfaces.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제15권2호
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• pp.168-174
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• 2023

In the current world, with the massive scale of SOC construction, it is difficult to diagnose and check all of a bridge's abnormal states with even the experts' eyes for maintenance. It is because we should spend huge costs and time on maintenance. Still, there are not many alternative ways to inspect bridges remotely regarding accuracy or reality. Therefore, we remark on the advantages and disadvantages of previous methods through practices in SOC maintenance. To inspect the abnormal state of the Bridge, we suggest inspecting bridges with an Augmented Reality (AR) mechanism to reduce cost, human resource consumption, and the risk of work. Through the proposed approach, we expect that it provides ways to solve massive construction problems with software-based technologies.

• 한국지진공학회논문집
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• 제6권5호
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• pp.29-36
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• 2002

교량의 내진성능확보를 위한 유지보수계획을 수립하는데 있어서, 전체 생애주기비용의 최소화를 통하여 최적의 검사 및 수리회수의 결정방법을 제시한다. 생애주기 비용에는 초기비용, 파괴비용 뿐만 아니라, 검사 및 보수비용이 포함된다. 시간에 따른 내진성능저하모델을 손상함수를 이용하여 표현하였으며, 손상감지정도에 따른 Event Tree Analysis를 통하여 유지보수에 따른 파괴확률을 랜덤진동이론을 이용하여 산출한다. 예제로서 10경간 연속교의 최적유지보수방법을 살펴본 결과, 가속도계수가 증가하고, 연약지반일수록 최적유지보수회수는 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국안전학회지
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• 제27권4호
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• pp.50-61
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• 2012

In recent years, various research and developments to introduce composite bridges of new concept have been performed. The types of integral bridge and portal rigid frame bridge are having advantages in bridge maintenance and structural efficiency by eliminating expansion joints and bridge supports. However, the detail of typical girder-abutment connection has problems such as complexity of construction and increase of the construction cost. A new type of bridge, called prestress integral composite girder(PIC girder) bridge, is proposed in this study, which decreases the cost of construction and improves the efficiency of construction by simplifying the detail of construction for girder-abutment connection. PIC girder bridge has the connection detail in which the steel girder and the abutment are integrated by using the PS bar installed in the connection. In this study, finite element analysis and mock-up load test are conducted to evaluate the propriety of design, the effective of fabrication and structural safety for PIC girder bridge. The adequacy of the PIC giredr bridge is verified by the results of static/dynamic load test and finite element analyses.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6A호
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• pp.977-988
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• 2006

본 연구에서는 열화하는 교량의 생애주기비용(Life-Cycle Cost: 이하 LCC)-효율적인 최적 내진보강과 유지관리전략의 선정문제의 의사결정을 위한 현실적인 방법론을 제안하고자 한다. 제안된 방법론은 설계규준과 같은 제약조건하에서 내진보강비용, 기대 유지관리비용, 그리고 기대 경제손실비용의 합으로 표현되는 총 기대 LCC의 최소화 개념에 기초하고 있다. 본 연구에서 제안된 방법론은 동반논문에서 고려된 예제교량의 최적 내진보강과 유지관리전략의 선정을 위한 문제에 적용되었고, 부식환경과 교통조건에 따른 LCC-효율성에 대하여 고찰해 보았다. 또한, 개발된 방법론의 타당성을 검증해보기 위해 고려된 조건에 따른 LCC분석결과를 기존 연구에서 제안된 방법론과 비교 및 고찰을 수행하였다. 적용 예를 통해 제안된 방법론은 LCC-효율적인 내진보강과 유지관리전략의 선정을 위한 의사결정에 있어서 매우 효율적인 도구로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권1호
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• pp.94-105
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• 2013

건설환경의 지속적인 변화로 인하여 교량 건설비용의 최소화뿐만 아니라 공용기간중의 유지관리를 포함한 전체 비용의 최소화 및 최적화의 요구가 증가하고 있다. 이러한 이유로 교량의 상부구조에서 하부구조로 힘을 전달하기 위해 사용되는 교량받침 대신에 스터드나 연결철근 등과 같은 연결재를 사용하여 교량의 상부구조와 하부구조를 라멘식으로 일체화 시킨 교량형식이 제시되고 있다. 이 논문은 교량의 상부구조 형식을 연속 UD PSC 거더로 하여 철근콘크리트 교각과 일체화 시킨 교각일체형 연속 UD PSC 거더교를 대상으로 한다. 교각일체형 연속 UD PSC 거더교는 라멘교 형식과 거더교 형식을 결합한 교량으로 일반 받침형식의 교량과 상이한 거동특성을 나타낸다. 하지만 거동 특성에 대해 명확히 규명되어 있지 않다. 따라서 본 논문에서는 해석적 방법을 이용하여 교각일체형 연속 UD PSC 거더교의 동적거동 특성을 분석하고 2, 3경간 교각일체형 연속 UD PSC 거더교에 적용할 수 있는 충격계수 산정식을 제시하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2006년도 정기 학술대회 논문집
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• pp.549-556
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• 2006

Life cycle cost is one of important factors in the evaluation of economy feasibility. Load carrying capacity curves for girders and decks are derived on the basis of bridge diagnostic results and condition grade curves to determine the service life and life cycle profile. The total life cycle costs including initial cost, damage cost, maintenance cost, user cost, and etc for the service life are calculated for steel box girder, PSC-I girder and rationalized plate girder. The optimal designs are performed for various service lifes and different superstructure types. The effects of parameters on the life cycle cost are investigated and the economy feasibility is evaluated through the sensitivity analysis.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.102-110
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• 2009

교량구조물의 유지관리비용은 크게 증가하는 추세이며 이에 대한 교량의 점검은 많은 비용뿐만 아니라 시간과 노력이 소요된다. 따라서 사전에 교량의 보수 또는 보강이 필요한 시점을 파악하고 그 주기를 예측하는 것은 비용의 절감뿐만 아니라 교량 구조물에 대한 안전성을 확보하는데 크게 도움이 된다. 따라서 본 연구에서는 강박스 도로교량에 대한 신뢰성 있는 보수 또는 보강 주기를 추정하기 위하여 노후화에 따른 기존의 성능등급 곡선을 우선적으로 분석하였다. 이를 바탕으로 보수보강 확률함수를 정의하고 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 확률적으로 보수보강 주기를 추정하는 독자적인 방법을 정립하여 제시 하였다. 또한 결과에 대한 통계적 분석을 통하여 신뢰성을 검증하였으며 강박스 도로교량에 대한 통계자료에서 얻어진 보수 또는 보강 주기와 그 결과가 유사하였다. 본 연구에서 얻어진 결과는 강재 교량 구조물에 대한 신뢰성 있는 보수 또는 보강 주기를 예측하는데 크게 기여할 것으로 판단된다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제11권6호
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• pp.35-44
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• 2010

효율적인 교량의 유지관리를 위해서는 우선순위를 고려한 유지보수비용 예측과 전략적인 예산배분이 가능한 자산관리시스템의 구축이 필요하다. 본 연구는 이를 돕기 위한 교량의 자산가치 평가방법 연구를 통해 국내 실정에 적합한 실효성 있는 자산가치 평가방법의 제안을 주목적으로 하였다. 우선 국내외 교량시설물의 자산가치 평가 적용사례를 조사하여 그 장단점을 파악하고 국내 실정에 적합한 교량자산가치 평가 방법을 고찰하였다. 이를 바탕으로 취득원가에 의한 자산가치 평가방법과 대체원가를 활용한 가치평가 방법을 제안하고 교량의 가치평가를 위한 모델을 정립하였다. 또한 제안된 두 가지 자산가치 평가방법을 활용하여 국내에서 공용중인 교량의 가치평가를 수행하였다. 회계적 목적의 자산가치 평가 지원을 위해서는 초기건설비용에 근거한 취득원가를 고려한 자산가치 평가방법이 바람직한 것으로 분석되었으며, 유지관리 의사결정의 목적을 위해서는 보다 다양한 의사결정 인자의 고려가 가능한 감가상각 후 대체원가방법을 활용하는 것이 적합한 것으로 분석되었다.